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Transistor pnp

Collecteur
Base
Émetteur
polarisation
directe
polarisation
inverse

Figure 1 : Un transistor pnp correctement polarisé

Collecteur
Base
Émetteur
polarisation
directe
polarisation
inverse

Figure 1 : Un transistor pnp correctement polarisé

Le transistor pnp fonctionnement de la même façon qu’un autre de type npn. Cependant, la composition de l’émetteur, de la base et du collecteur est inversée et le courant dans cette composante électronique est fait de trous. En conséquence, la polarisation des piles, figure 1, qui alimentent le transistor est l’inverse à celle du transistor pnp afin de favoriser le flux de trous.

La même méthode mnémotechnique s’applique que dans le cas des transistors npn dans ceux pnp:

  1. Le premier P pour connexion à la borne positive de la pile connecté à l’émetteur;
  2. N pour borne négative connectée à la base;
  3. Le second P est inversé, comme la polarité entre le collecteur et la base, et le collecteur est connecté à la borne négative de la seconde pile.

Il faut se rappeler que l’inversion des types de semi-conducteurs dans le transistor pnp implique une inversion des polarités des bornes afin d’obtenir un courant de « trous » entre l’émetteur et le collecteur, au lieu d’électrons. Dans le circuit extérieur au transistor, ce sont cependant toujours des électrons qui se déplacent.

Collecteur
Base
Émetteur
polarisation
directe

Figure 2 : Polarisation directe du transistor pnp.

Collecteur
Base
Émetteur
polarisation
directe

Figure 2 : Polarisation directe du transistor pnp.

Jonction pnp en polarisation directe

Comme pour le transistor npn, l’émetteur et la base sont en polarisation directe. Cependant, comme le type des semi-conducteurs est inversé, ce sera le pôle positif de la pile de contrôle qui sera relié à l’émetteur, comme dans la figure 2. Les « trous » majoritaires seront alors repoussés du type p vers la base où ile se recombineront avec des électrons, ce qui permettra à un nombre équivalents d’électrons de quitter le pôle négative de la pile vers la base (VBB). Ainsi le courant dans le circuit externe demeure un flux d’électrons (IB) mais celui émetteur-base est de direction inverse et formé de trous.

Jonction pnp en polarisation inverse

La figure 3 montre la jonction entre la base et le collecteur qui est encore une fois en polarisation inverse. Le pôle négatif est cette fois connecté au matériau de type p et la base est reliée au pôle positif. Le tout bloque le passage de porteurs majoritaires (trous) à travers la jonction. Cependant, cette tension négative entre le collecteur et la base constitue une polarisation directe pour les porteurs minoritaires de la base (trous) et du collecteur (électrons) qui se recombinent à la jonction. Ceci permet un courant d’électrons provenant du pôle négatif de la pile (VCC) d’entrer dans le collecteur de type n pour remplacer les électrons perdus et dans la base, des trous quittent leur bande de covalence pour remplacer les trous disparus dans le type p. Ce courant de porteurs minoritaires est faible, puisqu’on est en polarisation inverse.

Collecteur
Base
Émetteur
barrière
à la
jonction

Figure 3 : Polarisation inverse du transistor pnp.

Collecteur
Base
Émetteur
barrière
à la
jonction

Figure 3 : Polarisation inverse du transistor pnp.

pnp Junction Interaction

Collecteur
Base
Émetteur
polarisation
inverse
polarisation
directe
Courant
de trous
Courant d’électrons
IC
IB

Figure 4 : Flux total dans le transistor pnp.

Collecteur
Base
Émetteur
polarisation
inverse
polarisation
directe
Courant
de trous
Courant d’électrons
IC
IB

Figure 4 : Flux total dans le transistor pnp.

L’interaction des polarisations directes et inverses sont similaires à celle dans un transistor npn à l’exception près que les porteurs majoritaires sont des « trous ». Dans ce cas encore, la base est très mince et plus faiblement dopée que l’émetteur ou le collecteur. Par conséquent, il y a surplus de trous qui passent à travers la base en provenance de l’émetteur. La figure 4 montre que la majorité (90% en général) de ces trous est attirée par le collecteur qui est négatif.

En même temps, les échanges d’électrons et de trous à la jonction collecteur-base se suffisent à eux-mêmes en polarisation inverse ce qui permet aux trous en excès de passer dans le collecteur et d’aller se recombiner avec des électrons provenant du pôle négatif de la pile. Ceci donne le courant IC d’électrons dans le circuit collecteur-pile-émetteur.

Figure 5 : Courants dans le circuit d’un transistor pnp.

Figure 5 : Courants dans le circuit d’un transistor pnp.

La figure 5 montre que le courant dans le circuit externe (rouge) est oppose à celui dans le transistor lui-même (bleu) car ce dernier est formé de « trous » majoritaires. Comme dans le transistor npn, le courant total (IE) est une somme du courant émetteur base (IB) et de celui entre l’émetteur et le collecteur (IC).

C’est encore une fois la tension émetteur-base qui contrôle le courant IC et ce dernier sera donc proportionnel à la polarisation directe de la base.